汽车仪表板塑料模具设计文献综述和参考文献

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在NX环境下的产品开发盐城工学院的阳程等在《机械设计综合实训》[1]中提到，在NX环境下进行产品开发的过程与传统模式下的产品开发有明显的不同，其工作效率、控制方式、文件管理都是大不相同的，传统设计模式的复杂性、效率的低下性、团队合作的困难性等难以满足现代环境下快速多变的设计需求，因此必须要用新的设计模式来代替原有的设计模式。NX可以实现从产品概念设计到定型设计、产品加工、模具设计、仿真分析等一系列过程的完整管理与服务，即所谓的全生命周期管理软件。利用现代虚拟环境，使用各种工程软件来完成机械产品的设计与开发，就能圆满地解决传统设计模式存在的问题。在NX系统下的机械产品设计过程，由于使用自顶向下的设计模式，综合运用系统工程理论，以及使用全关联参数化设计，可以使大而复杂的系统变得简单化，降低了复杂程度；提高了通用性与互换性。当各模块设计好之后，各部门可以同时进行出工程图（总装图、部装图、零件图），模具设计（五金模、塑料模、压铸模），加工编程，三维装配与爆炸图，工艺文件编写与指定等工作。在NX环境下，其设计结构的相关联性既减少了大量的重复工作量，又保证各相关零件间的尺寸一致性，从而保证了整个设计的高度可维护性。61755

2 汽车仪表板设计要点

广东科技学院的张维合在《汽车仪表盘注射模设计》[2]里写到汽车仪表板是汽车重要的大型内饰件之一，不但要有足够的强度和刚性，还要追求美观以及和车体造型的和谐与统一，并实现本身的轻量化。为达到上述目的，目前汽车仪表板采用工程塑料，直接由模具注射成型。注射模采用热流道浇注系统，定、动模均采用一体式结构，模具采用方导柱和分型面定位的导向定位结构，在汽车仪表板模具设计中，浇注系统一般采用热流道。热流道的安装形式有整体式与非整体式2种。该模具采用整体式热流道，具有以下优点: （1）可以把热流道整体吊装进行安装，缩短安装和拆卸时间。（2）对热流道板厚度及其框板尺寸精度要求不高，降低了制造成本。（3）因热流道是整体装配，没有漏熔料的风险。（4）热流道的电线全部预装在金属架内，不会因拆装时造成电线损坏，造成发热圈短路烧坏。（5）因热流道是整体装配，热流道各组件之间的装配是由热流道企业专业人员用专业工具进行装配论文网，可以保证装配精度和可靠性，后续不需要重复拆装。（6）维护和修理成本低。关于冷却系统，均匀合理的冷却系统对提高塑件成型质量与缩短塑件成型周期有重要影响。汽车仪表板为外观件,在设计成型外观件的模具时，冷却系统要保证熔接痕在塑件的非外观面或消除熔接痕。对于成型零件设计，汽车仪表板注射模上的斜滑块，不用螺旋弹簧，而用氮气弹簧，因为螺旋弹簧使用时间长会失效，损坏模具，弹簧大小的选择要根据滑块质量而定。为了使注射成型后塑件容易取出，设计时要求滑块高出分型面越小越好，而且所有斜滑块高出分型面的尺寸要相等。滑块材料下料时要以滑块背面为基准，这样会节省材料。

3 塑料模具设计要点及设计优化

长沙学院的李国锋在《塑料模具设计的内涵与方法》[3]中分析了塑料模具设计应遵循的设计要点。一副塑料模具能否顺利用于生产，取决于很多因素，除了模具本身的原因外，还与塑件用料、成型设备和成型工艺有关，并且这些因素相互关联，因此，在设计塑料模具时，必须充分考虑各方面因素，用工程综合性思维拟定模具设计方案，并重点突出以下几个关键结构或系统的设计：1. 成型体的尺寸和公差，成型体的工作尺寸与公差必须按塑件的名义尺寸与公差，在考虑了塑料收缩率及其波动，模具磨损量和制造公差后进行设计计算，同时还要考虑塑件的大小。在设计大件时以考虑收缩率为主，在设计小件时以提高模具制造精度和减少磨损量为主，在精密成型中更要考虑因工艺因素引起的波动，为了便于修模合理设计模具的凸凹部位的尺寸与公差也是一个很重要的方面。模具的导向与定位装置，模具的导向与定位装置的设计必须考虑其在模具上的分布位置与数量、结构形式、其轴线必须保证相互平行，严防出现咬死现象。3.抽芯机构，塑件上有侧向孔、槽结构时，在模具脱模过程中必须抽芯，抽芯机构的设计很重要，关系到能否顺利脱模、制品质量、模具寿命和生产效率。在设计抽芯机构时，首先要计算抽拔力，其次要设计合理的抽芯机构，保证抽拔方便，机构运动高效、自如，抽芯方式有直抽和斜抽两种，抽芯机构应尽量简单、可靠，直接利用脱模力通过斜导柱或斜滑块抽芯，必要时也可设计气动或液压直抽芯。4.顶出机构，塑件在成型时往往紧紧包裹在型芯上或内嵌在型腔内,脱模时必须借助顶出机构才能从型芯上或型腔内顺利脱出,设计顶出机构必须要计算顶出力的中心,顶杆的布局应均衡,其合力的中心必须与顶出力的中心重合,以避免顶出板因受力不均匀而倾斜,甚至造成顶出导向装置因受力不均而“咬死”。此外，顶出位置应选择在塑件比较隐秘的部位，防止顶出痕迹影响塑件美观。5.浇注系统，在设计浇注系统时，首先要熟悉塑料的工艺性能，明确浇注系统可能对熔体流动产生的影响，其次要分析浇口的位置及其分布可能对塑件变形所带来的影响，最后还要考虑浇注系统尽量以最短的流程充满型腔，保证压力损失小，并便于排气。如果条件允许，应采用专用软件进行流动模拟和保压模拟分析，以确定合理的浇注系统，优化工艺参数。6.模具的加热与冷却装置，不同种类的塑料在成型时对模具的温度要求不同，模温高低直接影响制品成型的质量和生产效率，一般要求模温在80°以上时，应对模具进行加热，反之则应对模具进行冷却，对模具加热以电加热为主，有时也用热水加热，对模具冷却以水冷为主，有时也用风力冷却，不管采用哪种冷却方式都必须注意加热或冷却装置在模具成型体上的合理分布，以及进出口水温的差异，避免模温不均匀，并根据塑料工艺特性、模具尺寸和成型速度，经过精确的计算后设计，避免模温过高或过低。